2.3.5 键盘、显示及声光报警部分
显示部分可选择液晶显示和数码管显示。本系统从站使用8279 扩展键盘和LED 显示器;而主站部分由于要求实时显示多组数据,因此选用MGLS12864 液晶显示器显示。4×4 键盘直接利用I/O 扩展而成。声光报警电路也可直接利用单片机I/O口输出放大驱动二极管发出声光报警。
2.3.6 主从站协议部分
方案一:采用并行总线方式。多机通信时,结构复杂。
方案二:采用RS232 串行通信。通信技术成熟,仅需要TXD,RXD两条通信线,波特率可调,通信速度快。缺点是TTL信号容易受干扰,不利于长距离传输数据。
方案三:采用RS485 串行通信方式。本方案具有方案二的优点,并且抗干扰能力强,可实现较长距离通信。
方案四:采用
总线通信协议。优点是易于实现多机通信并且通信线路简
单,仅需要SDA,SCL 两条通信线。但是不适合较长距离的信号传输
由于主从机通信距离较短,从最佳性价比出发,选择方案二。
第3章 硬件设计
3.1 系统硬件设计
主站采用当前主流单片机AT89C52,串行通讯采用RS232串行通讯接口芯片实现主、从通讯,键盘控制输入设定从站滴速,接入显示器显示从站滴速,当从站滴速或液面出现不正常情况时,驱动声光报警发出声光报警。从站也是主要以AT89C52单片机为核心,在辅设一些外围电路,从站可以显示并输入设定滴速进行运行,出现异常情况发出声光报警,另外当主、从站通过通讯接口可相互传输和接收信号。主从站系统总体框图如图3.1所示。
a)
b)
图3.1 a)主站系统框图 b)从站系统框图
3.2主站及通信网络的设计
3.2.1 主站硬件电路设计
1)MGLS12864液晶显示器
点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成,假设LCD显示屏有64行,每行有128列,每8列对应1字节的8位,即每行由16字节,共16×8=128个点组成,屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应,每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H~00FH的16字节的内容决定,当(000)=FFH时,则屏的左上角显示一条短亮线,长度为8个点;当(3FFH)=FFH时,则显示屏的右下角显示一短亮线;当(000H)=FFH,(001H)=00H,(002H)=FFH,(003H)=00H,…(00EH)=FFH,(00FH)=00H时,则在屏的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。
用LCD显示一个字符时比较复杂,应为一个字符由6×8或8×8点阵组成,既要找到和显示屏上某几个位置对应的显示RAM区的8字节,还要使每字节的不同的位为“1”,其他的为“0”,为“1”的点亮,为“0”的不亮,这样一来就组成某个字符。但对于内带字符发生器的控制器(如HD61202)来说,显示字符就比较简单了,可让控制器工作在文本方式,根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址,设立光标,在此送上该字符对应的代码即可。
MGLS12864液晶显示模块接口定义如表3.1所示。
表3.1 MGLS12864液晶显示模块接口定义
序号 1 2 3 4 5 符号 GSA GSB GND VCC V0 状态 输入 输入 - - - 功能 片选A 片选B 电源地 逻辑电源正 液晶显示驱动电源 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 D/I R/W E DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 输入 输入 输入 三态 三态 三态 三态 三态 三态 三态 三态 寄存器选择信号 读/写选择信号 使能信号 数据总线(最低位) 数据总线 数据总线 数据总线 数据总线 数据总线 数据总线 数据总线(最高位) MGLS12864液晶显示接口信号中的两片选信号组合如表3.2所示
表3.2 MGLS12864液晶显示选信号组合
GSA 0 0 1 1 GSB 0 1 0 1 MGLS12864 禁止使用 左区 右区 未选 本系统采用P0口作为液晶显示器数据输入信号,P2.0~P2.2分别为寄存器选择信号、读/写选通信号、使能信号。片选信号未选。具体硬件接线图见附表C。
2)I/O扩展键盘
为了充分利用从站单片机的CPU,提高CPU的使用效率。在本设计中,键盘采用中断控制方式,即只有在按下某一个特定的按键(本设计中为“设定”键)时,才向单片机发送一个中断信号,使单片机产生中断,从而使单片机转向处理键盘中断子程序,对键盘进行动态扫描,接受外界输入的键值(包括数字键和“确定”键),当按下“确定”时,系统便退出键盘中断子程序,转向主程序进行滴